智能網VOLTE優化建設方案

徐銳齊 李桂娥

【摘?要】隨著通信的發展。用戶對通信的需求逐漸提高。當前的通信網絡運營商為了向用戶終端提供語音服務主要采用了雙待機和CSFB方式。智能網V0LTE 的出現為運營商語音業務的發展提供了新的技術。智能網VOLTE優化可以改善傳統網絡存在的不足，實現增值業務，因此，智能網VoLTE建設已經成為運營商在提高客戶感知、增加收入的重要手段之一。

【關鍵詞】智能網;VoLTE;優化改造;容災

Intelligent network VOLTE optimization construction plan

Xu Rui-qi，Li Gui-e

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， Ltd?Xi'an?Shanxi?710000）

【Abstract】With the development of communication. The user's demand for communication is gradually increasing. In order to provide voice services to user terminals， current communication network operators mainly adopt dual standby and CSFB modes. The emergence of intelligent network V0LTE provides a new technology for the development of carrier voice services. Intelligent network VOLTE optimization can improve the shortcomings of traditional networks and realize value-added services. Therefore， the construction of intelligent network VoLTE has become one of the important means for operators to improve customer perception and increase revenue.

【Key words】Intelligent network;VoLTE;Optimization and transformation;Disaster tolerance

1. 引言

智能網業務是一種依附于基礎話音的增值業務，業務種類復雜多樣，總體區分為兩大類，一為全網統一類業務，有V網、欠控、充值、400、一卡多號等業務;另一類為各省內特色業務，粗估約5大類共41種。目前智能網的發展主要面臨三大困境：首先，智能網新業務提供難、上線難。智能網業務數量多且內部邏輯存在耦合，新業務需求往往涉及原有業務邏輯修改，導致現有設備需要改造，并影響現有業務運行;其次，智能網業務與廠家設備緊耦合，難以引入競爭，其業務特征類似但難以標準化，無法引入新合作伙伴來支撐智能網業務發展，投資難以降低，對于一點接入、全網服務的平臺業務能力開放趨勢有一定的限制;最后，智能網設備版本眾多，維護難度大，統一管理困難。設備小版本甚至因省而異、因業務而異，維護復雜，難以全國進行統一管理。因此，新的智能網的未來架構，既要能夠快速提供業務，具備靈活性，也要兼顧網絡標準化和統一維護的管理需求。

2. 智能網VOLTE建設方案

2.1?HLR/SAE-HSS與IMS-HSS融合部署。

（1）HLR/SAE-HSS與IMS-HSS（三合一HSS）數據庫融合部署可以避免HLR/SAE-HSS與IMS-HSS之間需要同步大量數據，如簽權信息、eSRVCC信息等的問題。融合數據庫統一的業務簽約數據信息，可以保障補充業務在CS和VoLTE網絡的一致性，使用戶無論在CS活著VoLTE網絡漫游均可以享受一致的業務體驗。

（2）如果現網HLR數據庫能升級部署SAE-HSS和IMS-HSS，這將是最優的融合部署方案，否則需要新建融合數據庫，跟現有HLR數據庫長期并存，或者直接替換現有HLR數據庫。前者部署起來更平滑，但考慮到一般是以不換號方式遷移用戶到4G，因此需要部署FNR區分到新老數據庫的路由。后者則無需部署FNR，但直接替換HLR操作起來風險較大，需要充分驗證各業務場景。

2.2?Diameter信令網部署。

（1）Diameter是EPC/PCC/IMS網絡通信的基礎協議，與PCRF/OCS/HSS互聯的眾多網絡節點接口都基于Diameter協議。部署Diameter匯接設備可以簡化Diameter信令網絡部署、維護、快速開展新業務。

（2）伴隨用戶全面向4G逐步遷移，傳統SS7信令網和Diameter信令網將會是此消彼長的關系。如果現網STP設備能直接升級支持Diameter，則建議直接利用現有STP設備，否則需新建Diameter/SS7融合匯接設備，伴隨戶遷移與SS7的IP化進程，逐步形成Diameter/SS7融合的信令網。

2.3?業務支撐和網管部署。

（1）VoLTE業務涉及眾多網元，包括HLR/SAE HSS/IMS HSS（三合一HSS）、MMTel AS、IM-SSF、SCP及其它增值業務AS等，各運營商BOSS改造需支持相應的業務接口，以及MMTeL AS/PGW等網元話單處理及在線計費接口滿足VoLTE用戶業務開通和計費功能。

（2）VoLTE All IP架構和更復雜的業務流程對運營商的網絡管理提出了更高的挑戰，VoLTE核心網元超過了12個，基本業務流程需要經過較多的網元和接口，復雜性增加。需要考慮端到端快速故障解決方案及新業務開通效率，同時要考慮如何建設LTE環境下的業務質量KPI衡量體系，以及如何端到端管理All IP下的語音質量。

2.4IP承載網改造。

一般情況，通過VPN來合理區分電信網絡的各類信令、媒體和維護管理分組數據，來保障業務安全。不同于2G/3G PS環境下的IP地址自動回收機制，VoLTE用戶將永久在線，因此IPv6部署改造工作同樣重要。包括終端、IP承載網設備、EPC、IMS、SBC等。

3. 某智能網VOLTE優化項目改造方案

3.1?智能網VOLTE改造配置計算。

（1）用戶測算：至2018年中，智能網VoLTE用戶將達到728萬，SCP AS1/2僅用于承載彩印用戶，需完成728萬VoLTE用戶承載能力建設。

（2）AS新增承載2/3G用戶測算=（全網1500萬智能網用戶-滿足期末智能網VoLTE用戶728萬）×50%（退網SCP容量/全網SCP容量）×（1+10%冗余）=425萬2/3G用戶。

（3）根據現網業務數據，取定V網業務的處理能力計算模型：每萬智能網用戶5 CAPS，硬件配置需求考慮75%的設備利用率（總建設能力計算表見表1）。

（4）將升級改造省內現有4套SCP為SCP AS，同時滿足異地容災需求。

3.2?IP承載網端口方案。

本次升級的SCP AS新增的Sh接口及ISC接口通過IP承載網進行承載。其中與HSS/HLR之間的Sh接口需要通過IP承載網信令VPN，與省內LDRA經Diameter信令網采用準直連方式疏通;與CSCF之間的ISC接口需要通過IP承載網IMS信令VPN，采用直連方式疏通。SCP AS放音設備的媒體流通過IP承載網IMS媒體VPN進行承載。

3.3?開銷戶方案。

3.3.1?系統開銷戶沿用現網BOSS和SMP開銷戶接口，BOSS側無需進行接口改造適配。

3.3.2?SCP AS配套的開銷戶網元為BMP，現網開銷戶由SMP實現將數據同步到現網SCP以及本期建設的SCP AS，智能網側開銷戶流程如下：

（1）BOSS將開銷戶數據發送到SMP，接口沿用現網接口;

（2）SMP進行開銷戶操作，將數據同步到SCP;

（3）SCP開銷戶命令執行成功后，由SMP將數據同步到BMP;

（4）BMP將數據同步到SCP AS（開銷戶示意圖見圖1）。

3.4?數據同步方案。

（1）目前現網VPN SCP業務通過SMP對BOSS提供統一的開銷戶接口，本次建設SCP AS配套的開銷戶業務處理單元為BMP。

（2）BMP配套的數據庫是oracle，而SMP使用Informix數據庫，數據需要在需要SMP和BMP之間同步。

3.5?業務簽約以及觸發方案。

（1）業務簽約規則。

2/3G用戶簽約不變，無需調整。

VoLTE智能網用戶在HSS上的O-CSI簽約對應的SCP，T-CSI簽約VoLTE AS（4G）。

VoLTE智能網用戶在HSS上的IFC簽約對應的SCP AS以及VoLTE AS。如果是CAS用戶，則簽約CAS AS，如果是VPN用戶，則簽約VPN。

（2）業務觸發方案。

2/3G用戶，業務觸發方案保持不變，無需調整。

VoLTE 用戶在CS下做被叫，MSC先通過CAP觸發VoLTE AS（錨定），將呼叫錨定到IMS，IMS域的CSCF通過SIP根據IFC觸發簽約的被叫VPN AS。

VoLTE用戶在LTE下，CSCF通過SIP根據IFC觸發簽約的主叫、被叫VPN AS。

3.6?容災方案。

3.6.1?2/3G窄帶用戶容災切換：

在災難發生或者站點宕機時，通過人工或自動進行STP修改主用信令點為備用信令點，保證容災SCP可以接管生產SCP業務;建議采用人工干預方式完成切回操作。

3.6.2?VoLTE用戶容災切換。

承載VoLTE用戶的SCP AS如果出現故障，需要核心網S-CSCF配置支持實現容災切換，具體原理如下：

（1）CSCF支持SCP AS的容災，是通過查詢DNS記錄（可內置可外置）得到SCP AS容災策略，然后根據DNS記錄選擇SCP AS，支持不同優先級方式（即主備）、支持相同優先級按權重方式（即負荷分擔）。

（2）故障檢測機制：當SCP AS對CSCF發出的INVITE呼叫請求或者OPTION請求無響應，CSCF認為改SCP AS故障，新的呼叫將發送到備份的SCP AS上。

（3）要支持SCP AS，在HSS為PSI邦定SCP AS地址時，AS地址不能是IP地址形式， 必須是域名形式，CSCF通過查詢DNS （可內置）的域名解析實現一個域名到多個物理實體的對應關系。

說明：VoLTE核心網側通過DNS優先級分發VoLTE用戶業務觸發呼叫，從而實現VoLTE用戶容災主備切換。

4. 總結

智能網VoLTE的改造建設除以上關鍵技術外，還有很多與網絡運營及優化相關的問題，需要不斷的實踐來驗證，通過各方的努力及配合，推進VoLTE相關產業的成熟，促進運營商VoLTE網絡的規模部署，以更好體驗回饋客戶，形成新的業務增長點。

參考文獻

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[2]?龐韶敏，李亞波。移動通信核心網。電子工業出版社[M]。2016.9.